അധികം താമസിയാതെ, സുഹായ്ക്കും മക്കാവോയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള ഹെങ്‌ക്വിനിന്റെ സംയുക്ത വികസനത്തിനായുള്ള മധ്യവർഷ ഉത്തരക്കടലാസ് പതുക്കെ വികസിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നു. ക്രോസ്-ബോർഡർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിൽ ഒന്ന് ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. മക്കാവോയിൽ നിന്ന് ഹെങ്‌ക്വിനിലേക്കുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവർ ഇന്റർകണക്ഷനും റിസോഴ്‌സ് ഷെയറിംഗും യാഥാർത്ഥ്യമാക്കുന്നതിനും ഒരു വിവര ചാനൽ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുമായി ഇത് സുഹായ്, മക്കാവോ വഴി കടന്നുപോയി. ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സാമ്പത്തിക വികസനവും താമസക്കാർക്ക് മികച്ച ആശയവിനിമയ സേവനങ്ങളും ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് "ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻ കോപ്പർ ബാക്ക്" ഓൾ-ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ അപ്‌ഗ്രേഡിംഗ്, പരിവർത്തന പദ്ധതിയും ഷാങ്ഹായ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.
ഇന്റർനെറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസനത്തോടെ, ഇന്റർനെറ്റ് ട്രാഫിക്കിനായുള്ള ഉപയോക്താക്കളുടെ ആവശ്യം അനുദിനം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ ശേഷി എങ്ങനെ മെച്ചപ്പെടുത്താം എന്നത് പരിഹരിക്കപ്പെടേണ്ട ഒരു അടിയന്തിര പ്രശ്നമായി മാറിയിരിക്കുന്നു.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവിർഭാവത്തിനുശേഷം, അത് ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക മേഖലകളിലും സമൂഹത്തിലും വലിയ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തി. ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഒരു പ്രധാന പ്രയോഗമെന്ന നിലയിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ലേസർ ഇൻഫർമേഷൻ ടെക്നോളജി ആധുനിക ആശയവിനിമയ ശൃംഖലയുടെ ചട്ടക്കൂട് നിർമ്മിക്കുകയും വിവര കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമായി മാറുകയും ചെയ്തു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജി നിലവിലെ ഇന്റർനെറ്റ് ലോകത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന വാഹക ശക്തിയാണ്, കൂടാതെ ഇത് വിവര യുഗത്തിലെ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഒന്നാണ്.
ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്സ്, ബിഗ് ഡാറ്റ, വെർച്വൽ റിയാലിറ്റി, ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് (AI), അഞ്ചാം തലമുറ മൊബൈൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് (5G), മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ തുടങ്ങിയ വിവിധ വളർന്നുവരുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ തുടർച്ചയായ ആവിർഭാവത്തോടെ, വിവര കൈമാറ്റത്തിലും പ്രക്ഷേപണത്തിലും ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ നിലനിൽക്കുന്നു. 2019 ൽ സിസ്കോ പുറത്തിറക്കിയ ഗവേഷണ ഡാറ്റ പ്രകാരം, ആഗോള വാർഷിക ഐപി ട്രാഫിക് 2017 ൽ 1.5ZB (1ZB = 1021B) ൽ നിന്ന് 2022 ൽ 4.8ZB ആയി വർദ്ധിക്കും, സംയുക്ത വാർഷിക വളർച്ചാ നിരക്ക് 26%. ഉയർന്ന ട്രാഫിക്കിന്റെ വളർച്ചാ പ്രവണതയെ അഭിമുഖീകരിക്കുമ്പോൾ, ആശയവിനിമയ ശൃംഖലയുടെ ഏറ്റവും നട്ടെല്ലായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയം നവീകരിക്കുന്നതിന് വലിയ സമ്മർദ്ദത്തിലാണ്. ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള, വലിയ ശേഷിയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയ സംവിധാനങ്ങളും നെറ്റ്‌വർക്കുകളും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ മുഖ്യധാരാ വികസന ദിശയായിരിക്കും.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയുടെ വികസന ചരിത്രവും ഗവേഷണ നിലയും
1958-ൽ ആർതർ ഷോലോയും ചാൾസ് ടൗൺസും ലേസറുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്ന കണ്ടെത്തലിനെത്തുടർന്ന് 1960-ൽ ആദ്യത്തെ റൂബി ലേസർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. തുടർന്ന്, 1970-ൽ, മുറിയിലെ താപനിലയിൽ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിവുള്ള ആദ്യത്തെ AlGaAs സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, 1977-ൽ, പ്രായോഗിക പരിതസ്ഥിതിയിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് മണിക്കൂർ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു.
ഇതുവരെ, വാണിജ്യ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിന് ലേസറുകൾക്ക് മുൻവ്യവസ്ഥകളുണ്ട്. ലേസറിന്റെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന്റെ തുടക്കം മുതൽ, ആശയവിനിമയ മേഖലയിൽ അതിന്റെ പ്രധാന സാധ്യതയുള്ള പ്രയോഗം കണ്ടുപിടുത്തക്കാർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. എന്നിരുന്നാലും, ലേസർ ആശയവിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ രണ്ട് വ്യക്തമായ പോരായ്മകളുണ്ട്: ഒന്ന്, ലേസർ ബീമിന്റെ വ്യതിചലനം കാരണം വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടും; മറ്റൊന്ന്, അന്തരീക്ഷ പരിതസ്ഥിതിയിലെ പ്രയോഗം കാലാവസ്ഥാ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഗണ്യമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നതുപോലെ, ആപ്ലിക്കേഷൻ പരിസ്ഥിതി അതിനെ വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു എന്നതാണ്. അതിനാൽ, ലേസർ ആശയവിനിമയത്തിന്, അനുയോജ്യമായ ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡ് വളരെ പ്രധാനമാണ്.
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ നോബൽ സമ്മാന ജേതാവായ ഡോ. കാവോ കുങ് നിർദ്ദേശിച്ച ആശയവിനിമയത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ, വേവ്ഗൈഡുകൾക്കുള്ള ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നു. ഗ്ലാസ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിന്റെ റെയ്‌ലീ സ്‌കാറ്ററിംഗ് നഷ്ടം വളരെ കുറവായിരിക്കാമെന്നും (20 dB/km-ൽ താഴെ) ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിലെ വൈദ്യുതി നഷ്ടം പ്രധാനമായും ഗ്ലാസ് വസ്തുക്കളിലെ മാലിന്യങ്ങൾ പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെയാണെന്നും അദ്ദേഹം നിർദ്ദേശിച്ചു, അതിനാൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള താക്കോലാണ് മെറ്റീരിയൽ ശുദ്ധീകരണം. കീ, കൂടാതെ നല്ല ആശയവിനിമയ പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നതിന് സിംഗിൾ-മോഡ് ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രധാനമാണെന്നും ചൂണ്ടിക്കാട്ടി.
1970-ൽ, കോർണിംഗ് ഗ്ലാസ് കമ്പനി ഡോ. കാവോയുടെ ശുദ്ധീകരണ നിർദ്ദേശപ്രകാരം ഏകദേശം 20dB/km നഷ്ടമുള്ള ഒരു ക്വാർട്സ് അധിഷ്ഠിത മൾട്ടിമോഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഇത് ആശയവിനിമയ പ്രക്ഷേപണ മാധ്യമങ്ങൾക്ക് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഒരു യാഥാർത്ഥ്യമാക്കി. തുടർച്ചയായ ഗവേഷണത്തിനും വികസനത്തിനും ശേഷം, ക്വാർട്സ് അധിഷ്ഠിത ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളുടെ നഷ്ടം സൈദ്ധാന്തിക പരിധിയിലെത്തി. ഇതുവരെ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ വ്യവസ്ഥകൾ പൂർണ്ണമായും തൃപ്തിപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
ആദ്യകാല ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളെല്ലാം നേരിട്ടുള്ള കണ്ടെത്തൽ സ്വീകരിക്കുന്ന രീതി സ്വീകരിച്ചിരുന്നു. ഇത് താരതമ്യേന ലളിതമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ രീതിയാണ്. പിഡി ഒരു ചതുര നിയമ ഡിറ്റക്ടറാണ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിന്റെ തീവ്രത മാത്രമേ കണ്ടെത്താൻ കഴിയൂ. 1970-കളിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആദ്യ തലമുറ മുതൽ 1990-കളുടെ ആരംഭം വരെ ഈ നേരിട്ടുള്ള കണ്ടെത്തൽ സ്വീകരിക്കൽ രീതി തുടർന്നു.
ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്തിനുള്ളിൽ സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, നമുക്ക് രണ്ട് വശങ്ങളിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കേണ്ടതുണ്ട്: ഒന്ന് ഷാനൺ പരിധിയെ സമീപിക്കാൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്, എന്നാൽ സ്പെക്ട്രം കാര്യക്ഷമതയിലെ വർദ്ധനവ് ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതത്തിന്റെ ആവശ്യകതകൾ വർദ്ധിപ്പിച്ചു, അതുവഴി പ്രക്ഷേപണ ദൂരം കുറയ്ക്കുന്നു; മറ്റൊന്ന് ഘട്ടം പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്, ധ്രുവീകരണ അവസ്ഥയുടെ വിവരങ്ങൾ വഹിക്കുന്ന ശേഷി പ്രക്ഷേപണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് രണ്ടാം തലമുറ കോഹെറന്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റമാണ്.
രണ്ടാം തലമുറയിലെ കോഹെറന്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റം ഇൻട്രാഡൈൻ ഡിറ്റക്ഷനായി ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ മിക്സർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ പോളറൈസേഷൻ ഡൈവേഴ്സിറ്റി റിസപ്ഷൻ സ്വീകരിക്കുന്നു, അതായത്, സ്വീകരിക്കുന്ന അറ്റത്ത്, സിഗ്നൽ ലൈറ്റും ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ ലൈറ്റും പരസ്പരം ഓർത്തോഗണൽ ആയ രണ്ട് പ്രകാശരശ്മികളായി വിഘടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, പോളറൈസേഷൻ-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് റിസപ്ഷൻ നേടാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, ഈ സമയത്ത്, ഫ്രീക്വൻസി ട്രാക്കിംഗ്, കാരിയർ ഫേസ് റിക്കവറി, ഇക്വലൈസേഷൻ, സിൻക്രൊണൈസേഷൻ, പോളറൈസേഷൻ ട്രാക്കിംഗ്, സ്വീകരിക്കുന്ന അറ്റത്ത് ഡീമൾട്ടിപ്ലെക്സിംഗ് എന്നിവയെല്ലാം ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് (DSP) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കേണ്ടതാണ്, ഇത് റിസീവറിന്റെ ഹാർഡ്‌വെയർ രൂപകൽപ്പനയെ വളരെയധികം ലളിതമാക്കുന്നു, കൂടാതെ മെച്ചപ്പെട്ട സിഗ്നൽ വീണ്ടെടുക്കൽ ശേഷിയും.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയുടെ വികസനം നേരിടുന്ന ചില വെല്ലുവിളികളും പരിഗണനകളും
വിവിധ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ പ്രയോഗത്തിലൂടെ, അക്കാദമിക് സർക്കിളുകളും വ്യവസായവും അടിസ്ഥാനപരമായി ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ സ്പെക്ട്രൽ കാര്യക്ഷമതയുടെ പരിധിയിലെത്തിയിരിക്കുന്നു. ട്രാൻസ്മിഷൻ ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് തുടരുന്നതിന്, സിസ്റ്റം ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ബി (രേഖീയമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ശേഷി) വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെയോ സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെയോ മാത്രമേ ഇത് നേടാനാകൂ. പ്രത്യേക ചർച്ച ഇപ്രകാരമാണ്.
1. ട്രാൻസ്മിറ്റ് പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പരിഹാരം
ഫൈബർ ക്രോസ്-സെക്ഷന്റെ ഫലപ്രദമായ വിസ്തീർണ്ണം ശരിയായി വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഉയർന്ന പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന നോൺ-ലീനിയർ പ്രഭാവം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിനുപകരം കുറച്ച്-മോഡ് ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷനായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പരിഹാരമാണിത്. കൂടാതെ, നോൺ-ലീനിയർ ഇഫക്റ്റുകൾക്കുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ പരിഹാരം ഡിജിറ്റൽ ബാക്ക്പ്രൊപ്പഗേഷൻ (DBP) അൽഗോരിതം ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്, എന്നാൽ അൽഗോരിതം പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ സങ്കീർണ്ണത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കും. അടുത്തിടെ, നോൺ-ലീനിയർ നഷ്ടപരിഹാരത്തിൽ മെഷീൻ ലേണിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഒരു നല്ല ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യത കാണിക്കുന്നു, ഇത് അൽഗോരിതത്തിന്റെ സങ്കീർണ്ണതയെ വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു, അതിനാൽ ഭാവിയിൽ മെഷീൻ ലേണിംഗ് വഴി DBP സിസ്റ്റത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയെ സഹായിക്കാനാകും.
2. ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുക
ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് EDFA യുടെ ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയുടെ പരിമിതിയെ മറികടക്കും. സി-ബാൻഡ്, എൽ-ബാൻഡ് എന്നിവയ്ക്ക് പുറമേ, എസ്-ബാൻഡും ആപ്ലിക്കേഷൻ ശ്രേണിയിൽ ഉൾപ്പെടുത്താം, കൂടാതെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനായി SOA അല്ലെങ്കിൽ രാമൻ ആംപ്ലിഫയർ ഉപയോഗിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, നിലവിലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിന് എസ്-ബാൻഡ് ഒഴികെയുള്ള ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡുകളിൽ വലിയ നഷ്ടമുണ്ട്, കൂടാതെ ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഒരു പുതിയ തരം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. എന്നാൽ ബാക്കിയുള്ള ബാൻഡുകൾക്ക്, വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഒരു വെല്ലുവിളിയാണ്.
3. കുറഞ്ഞ ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടം ഉള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം.
കുറഞ്ഞ ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ട ഫൈബറിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഈ മേഖലയിലെ ഏറ്റവും നിർണായകമായ പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണ്. ഹോളോ കോർ ഫൈബറിന് (HCF) കുറഞ്ഞ ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടത്തിനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷന്റെ സമയ കാലതാമസം കുറയ്ക്കുകയും ഫൈബറിന്റെ നോൺ-ലീനിയർ പ്രശ്നം ഒരു പരിധിവരെ ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യും.
4. ബഹിരാകാശ വിഭജന മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സാങ്കേതികവിദ്യകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം.
ഒരു ഫൈബറിന്റെ ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ പരിഹാരമാണ് സ്പേസ്-ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ. പ്രത്യേകിച്ചും, മൾട്ടി-കോർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഒരു ഫൈബറിന്റെ ശേഷി ഇരട്ടിയാക്കുന്നു. ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ ഉണ്ടോ എന്നതാണ് ഈ കാര്യത്തിൽ പ്രധാന പ്രശ്നം. , അല്ലാത്തപക്ഷം അത് ഒന്നിലധികം സിംഗിൾ-കോർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾക്ക് തുല്യമാകാൻ മാത്രമേ കഴിയൂ; ലീനിയർ പോളറൈസേഷൻ മോഡ്, ഫേസ് സിംഗുലാരിറ്റിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള OAM ബീം, പോളറൈസേഷൻ സിംഗുലാരിറ്റിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിലിണ്ടർ വെക്റ്റർ ബീം എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള മോഡ്-ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച്, അത്തരം സാങ്കേതികവിദ്യ ബീം മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ് ഒരു പുതിയ തലത്തിലുള്ള സ്വാതന്ത്ര്യം നൽകുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഇതിന് വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുണ്ട്, എന്നാൽ അനുബന്ധ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണവും ഒരു വെല്ലുവിളിയാണ്. കൂടാതെ, ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡ് ഗ്രൂപ്പ് കാലതാമസവും മൾട്ടിപ്പിൾ-ഇൻപുട്ട് മൾട്ടിപ്പിൾ-ഔട്ട്പുട്ട് ഡിജിറ്റൽ ഇക്വലൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയും മൂലമുണ്ടാകുന്ന സിസ്റ്റം സങ്കീർണ്ണതയെ എങ്ങനെ സന്തുലിതമാക്കാം എന്നതും ശ്രദ്ധ അർഹിക്കുന്നു.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയുടെ വികസനത്തിനുള്ള സാധ്യതകൾ
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രാരംഭ ലോ-സ്പീഡ് ട്രാൻസ്മിഷനിൽ നിന്ന് നിലവിലെ ഹൈ-സ്പീഡ് ട്രാൻസ്മിഷനിലേക്ക് വികസിച്ചു, കൂടാതെ ഇൻഫർമേഷൻ സൊസൈറ്റിയെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന നട്ടെല്ല് സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഒന്നായി മാറിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഒരു വലിയ അച്ചടക്കവും സാമൂഹിക മേഖലയും രൂപീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഭാവിയിൽ, വിവര കൈമാറ്റത്തിനായുള്ള സമൂഹത്തിന്റെ ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുമ്പോൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളും നെറ്റ്‌വർക്ക് സാങ്കേതികവിദ്യകളും അൾട്രാ-ലാർജ് കപ്പാസിറ്റി, ഇന്റലിജൻസ്, ഇന്റഗ്രേഷൻ എന്നിവയിലേക്ക് പരിണമിക്കും. ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനൊപ്പം, അവ ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ജനങ്ങളുടെ ഉപജീവനമാർഗ്ഗം സേവിക്കുകയും രാജ്യത്തെ വിവരങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യും. സമൂഹം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഭൂകമ്പം, വെള്ളപ്പൊക്കം, സുനാമി തുടങ്ങിയ പ്രാദേശിക സുരക്ഷാ മുന്നറിയിപ്പുകൾ പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിരവധി പ്രകൃതി ദുരന്ത സംഘടനകളുമായി CeiTa സഹകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇത് CeiTa യുടെ ONU മായി മാത്രമേ ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ടതുള്ളൂ. ഒരു പ്രകൃതി ദുരന്തം സംഭവിക്കുമ്പോൾ, ഭൂകമ്പ സ്റ്റേഷൻ ഒരു മുൻകൂർ മുന്നറിയിപ്പ് നൽകും. ONU അലേർട്ടുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള ടെർമിനൽ സമന്വയിപ്പിക്കും.
(1) ഇന്റലിജന്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്ക്
വയർലെസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇന്റലിജന്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റവും നെറ്റ്‌വർക്കും നെറ്റ്‌വർക്ക് കോൺഫിഗറേഷൻ, നെറ്റ്‌വർക്ക് അറ്റകുറ്റപ്പണി, തെറ്റ് രോഗനിർണയം എന്നിവയിൽ ഇപ്പോഴും പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്, കൂടാതെ ഇന്റലിജൻസിന്റെ അളവ് അപര്യാപ്തമാണ്. ഒരൊറ്റ ഫൈബറിന്റെ വലിയ ശേഷി കാരണം, ഏതെങ്കിലും ഫൈബർ പരാജയം സംഭവിക്കുന്നത് സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയിലും സമൂഹത്തിലും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തും. അതിനാൽ, ഭാവിയിലെ ഇന്റലിജന്റ് നെറ്റ്‌വർക്കുകളുടെ വികസനത്തിന് നെറ്റ്‌വർക്ക് പാരാമീറ്ററുകളുടെ നിരീക്ഷണം വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഭാവിയിൽ ഈ വശത്ത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട ഗവേഷണ ദിശകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: ലളിതവൽക്കരിച്ച കോഹറന്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയെയും മെഷീൻ ലേണിംഗിനെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിസ്റ്റം പാരാമീറ്റർ മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റം, കോഹറന്റ് സിഗ്നൽ വിശകലനത്തെയും ഫേസ്-സെൻസിറ്റീവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ടൈം-ഡൊമെയ്ൻ പ്രതിഫലനത്തെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫിസിക്കൽ ക്വാണ്ടിറ്റി മോണിറ്ററിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ.
(2) സംയോജിത സാങ്കേതികവിദ്യയും സംവിധാനവും
ഉപകരണ സംയോജനത്തിന്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം ചെലവ് കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ, തുടർച്ചയായ സിഗ്നൽ പുനരുജ്ജീവനത്തിലൂടെ സിഗ്നലുകളുടെ ഹ്രസ്വ-ദൂര ഹൈ-സ്പീഡ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സാക്ഷാത്കരിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ഘട്ടം, ധ്രുവീകരണ അവസ്ഥ വീണ്ടെടുക്കൽ പ്രശ്നങ്ങൾ കാരണം, കോഹെറന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സംയോജനം ഇപ്പോഴും താരതമ്യേന ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. കൂടാതെ, ഒരു വലിയ തോതിലുള്ള സംയോജിത ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഇലക്ട്രിക്കൽ-ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം സാക്ഷാത്കരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, സിസ്റ്റം ശേഷിയും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും. എന്നിരുന്നാലും, കുറഞ്ഞ സാങ്കേതിക കാര്യക്ഷമത, ഉയർന്ന സങ്കീർണ്ണത, സംയോജനത്തിലെ ബുദ്ധിമുട്ട് തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ കാരണം, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് മേഖലയിൽ ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ 2R (റീ-ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ, റീ-ഷേപ്പിംഗ്), 3R (റീ-ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ, റീ-ടൈമിംഗ്, റീ-ഷേപ്പിംഗ്) പോലുള്ള ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളെ വ്യാപകമായി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ്. പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ. അതിനാൽ, ഇന്റഗ്രേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും സിസ്റ്റങ്ങളുടെയും കാര്യത്തിൽ, ഭാവിയിലെ ഗവേഷണ ദിശകൾ ഇപ്രകാരമാണ്: സ്പേസ് ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള നിലവിലുള്ള ഗവേഷണം താരതമ്യേന സമ്പന്നമാണെങ്കിലും, സ്പേസ് ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ അക്കാദമിയയിലും വ്യവസായത്തിലും ഇതുവരെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ നേടിയിട്ടില്ല, കൂടുതൽ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ആവശ്യമാണ്. സംയോജിത ലേസറുകളും മോഡുലേറ്ററുകളും, ദ്വിമാന സംയോജിത റിസീവറുകൾ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ-കാര്യക്ഷമത സംയോജിത ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾ തുടങ്ങിയ ഗവേഷണങ്ങൾ; പുതിയ തരം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾ സിസ്റ്റം ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഗണ്യമായി വികസിപ്പിച്ചേക്കാം, എന്നാൽ അവയുടെ സമഗ്രമായ പ്രകടനവും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളും നിലവിലുള്ള സിംഗിൾ മോഡ് ഫൈബറിന്റെ നിലവാരത്തിലെത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ കൂടുതൽ ഗവേഷണം ആവശ്യമാണ്; ആശയവിനിമയ ലിങ്കിൽ പുതിയ ഫൈബറിനൊപ്പം ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന വിവിധ ഉപകരണങ്ങൾ പഠിക്കുക.
(3) ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ
ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങളിൽ, സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ ഗവേഷണവും വികസനവും പ്രാരംഭ ഫലങ്ങൾ കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, നിലവിൽ, ആഭ്യന്തര അനുബന്ധ ഗവേഷണം പ്രധാനമായും നിഷ്ക്രിയ ഉപകരണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ സജീവ ഉപകരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം താരതമ്യേന ദുർബലമാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഭാവിയിലെ ഗവേഷണ ദിശകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: സജീവ ഉപകരണങ്ങളുടെയും സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെയും സംയോജന ഗവേഷണം; III-V മെറ്റീരിയലുകളുടെയും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെയും സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം പോലുള്ള നോൺ-സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം; പുതിയ ഉപകരണ ഗവേഷണത്തിന്റെയും വികസനത്തിന്റെയും കൂടുതൽ വികസനം. ഉയർന്ന വേഗതയുടെയും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിന്റെയും ഗുണങ്ങളുള്ള സംയോജിത ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡ് പോലുള്ള തുടർനടപടികൾ.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-03-2023
